隨著國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈的日益成熟，產(chǎn)品原物料性能不斷優(yōu)化，各LED封裝廠家產(chǎn)品性能差異逐步減小，為爭奪市場份額，價格戰(zhàn)持續(xù)上演，產(chǎn)品降價不斷刷新記錄。產(chǎn)品物料最優(yōu)組合，設備規(guī)模化生產(chǎn)等成為行業(yè)賺取利潤的重要方式，同時產(chǎn)品工藝的細節(jié)提升，也將是封裝產(chǎn)品性能穩(wěn)定的重要因素，穩(wěn)定決定成敗，細節(jié)決定發(fā)展。
兆馳節(jié)能COB研發(fā)中心戴曉東（以下簡稱“筆者”）走訪了部分客戶，大部分應用技術(shù)人員預測，COB沉淀工藝產(chǎn)品應用將會大爆發(fā)，因為國際大部分知名COB廠商均使用此工藝，外觀高端大氣，上檔次，產(chǎn)品膠體溫度低，相同發(fā)光面產(chǎn)品功率可進一步提升，光密度更大，優(yōu)勢明顯，隨著大部分國內(nèi)COB廠商均可批量生產(chǎn)沉淀產(chǎn)品，國際COB大廠的優(yōu)勢逐步降低。那么此工藝對產(chǎn)品光型是否有質(zhì)的改變？在此，筆者淺談熒光粉沉淀技術(shù)對產(chǎn)品光型的影響。
藍光芯片激發(fā)熒光粉是目前最常規(guī)的白光制作方法，理想狀態(tài)，均勻分布的熒光粉受均勻的藍光激發(fā)，出光面將導出均勻的白光，產(chǎn)品光型完美，如圖一，但目前大部分COB產(chǎn)品并非如此，較大的發(fā)光面芯片少，功率低，芯片周圍熒光粉被充分激發(fā)，顏色偏白或偏藍，與芯片距離相對較遠的熒光粉不能完全激發(fā)，顏色偏黃，如圖二，從而導致出光不均勻問題，如黃斑，藍心等等異常。
通常我們可通過修改發(fā)光面或增加芯片數(shù)量，優(yōu)化芯片排列，優(yōu)化膠面結(jié)構(gòu)等方式解決。成品應用端可通過透鏡光學設計，增加曬紋，磨砂處理等方式進行優(yōu)化，但通過設計二次光學透鏡優(yōu)化產(chǎn)品光型會犧牲太多光通量，同時設計開模高額投入蠶食企業(yè)利潤，因此燈珠的最佳設計是整燈高性價比的關鍵，我們不僅關注燈具的外形設計，我們更注重產(chǎn)品的光品質(zhì)，在功率、熱量、光型、價格等綜合考量下我們面臨燈珠選擇，其中可能會考慮沉淀工藝燈珠效果，具體光型效果如何，還需要根據(jù)透鏡（反光杯）進行組合試驗或模擬試驗。
筆者多次進行透鏡配光發(fā)現(xiàn)，熒光粉沉淀工藝產(chǎn)品光型的均勻度比常規(guī)工藝差，光型邊緣呈現(xiàn)鋸齒狀，光型局部藍斑明顯等等問題，這似乎讓我們失望，沉淀工藝并沒有給我們帶來光照的完美效果，當然沉淀工藝產(chǎn)品光型也是可以優(yōu)化，但會犧牲亮度，增加成本。部分透鏡制作商坦言，COB產(chǎn)品熒光粉變薄，給透鏡（反光杯）的設計帶來挑戰(zhàn)，透鏡需要更復雜的光學處理雜光。因為部分透鏡成像問題明顯，根據(jù)凸透鏡或菲涅爾成像原理，產(chǎn)品光型會還原燈珠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，沉淀工藝產(chǎn)品熒光粉沉入基板底部，膠面變得更清晰透徹，芯片排列更明顯，當透鏡成像問題明顯，沉淀工藝將比常規(guī)不沉淀工藝更難配光。其中部分產(chǎn)品甚至出現(xiàn)藍斑。
筆者始終認為，解決問題的關鍵是弄清問題的來源及本質(zhì)，需要從源頭解決問題，中途補救措施只能當臨時對策，通用性不強。下面將對沉淀工藝及常規(guī)工藝的熒光粉分布進行微觀剖析：
常規(guī)不沉淀產(chǎn)品出光均勻，如圖一，芯片周圍及上方均有熒光粉分布，出光相對均勻；沉淀工藝產(chǎn)品出光有藍斑，如圖二，常規(guī)芯片為五面出光，芯片上方有熒光粉覆蓋，但芯片四個側(cè)面無熒光粉包裹，其他熒光粉沉入基板底部，封裝膠無熒光粉，芯片側(cè)面藍光直接導出膠面，成為光型中的藍斑。
面對沉淀工藝產(chǎn)品對光型的影響，如何改善？
筆者總結(jié)幾點改善方法：
1、芯片高度選擇。
為增加芯片亮度，部分芯片廠商通過加厚芯片增加出光面，提高亮度，沉淀工藝產(chǎn)品不宜使用太厚的芯片；
2、熒光粉厚度控制。
控制熒光粉沉淀的程度，保持芯片側(cè)面有熒光粉包裹，芯片無藍光溢出；
3、芯片密度調(diào)整。
高密度產(chǎn)品芯片間距小，光密度大，如果使用沉淀工藝也是巧妙解決了光型問題，如下圖所示，圖一產(chǎn)品芯片間距小，無芯片側(cè)面藍光溢出問題，產(chǎn)品光型好，圖二產(chǎn)品則出現(xiàn)明顯不均勻光斑。但芯片密度太大，芯片側(cè)面的光將無法導出，導致產(chǎn)品光效偏低問題，芯片利用率不高，即增加成本。
4、產(chǎn)品工藝的選擇。
高密度藍光照在熒光粉上，熒光粉受藍光激發(fā)會以光和熱的形式轉(zhuǎn)化能力，光可輕易導出膠體，但熱難以散發(fā)，其原因是硅膠導熱性能差，熒光粉的熱量無法快速導出，從而導致膠體溫度高，COB產(chǎn)品老化膠裂等問題其實跟膠體溫度關系甚大，所以高瓦數(shù)、高密度產(chǎn)品使用沉淀工藝，其膠體熱量小，芯片側(cè)面也無明顯藍光溢出，效果完美。但小瓦數(shù)產(chǎn)品膠體溫度低，使用沉淀工藝意義不大，產(chǎn)品光型也無優(yōu)勢，建議根據(jù)產(chǎn)品光密度，膠體溫度大小進行工藝取舍。（文：戴曉東）
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